(57)【要約】本発明の一態様は、銅含有物質を破砕し、金精鉱と混合した混合物を用意する段階（段階１）と、前記用意された混合物を熱処理して酸化焙焼する段階（段階２）と、前記酸化焙焼された混合物を溶融させ、発生されるスラグにホウ素化合物を投入する段階（段階３）と、前記段階３が実行されたスラグ及び粗金属を分離回収する段階（段階４）と、を含む、ホウ素化合物を介する貴金属の濃縮回収方法を提供する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅含有物質を破砕し、金精鉱と混合した混合物を用意する段階（段階１）と、
前記用意された混合物を熱処理して酸化焙焼する段階（段階２）と、
前記酸化焙焼された混合物を溶融させてスラグと粗金属に分離回収する段階（段階３）と、
前記粗金属を電解浸出して貴金属を電解浸出残渣に濃縮する段階（段階４）と、を含む、貴金属の濃縮回収方法。
【請求項２】
前記貴金属は、金、銀、白金、パラジウム、及びロジウムからなる群から選択されたいずれか１つまたは２つ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の貴金属の濃縮回収方法。
【請求項３】
前記段階１の銅含有物質は、プリント回路基板、廃プリント回路基板、プリント回路基板の製造工程の副産物からなる群のうち選択された１種以上であることを特徴とする、請求項１に記載の貴金属の濃縮回収方法。
【請求項４】
前記段階１の破砕は、前記銅含有物質が１ｍｍ〜１０ｍｍの粒子サイズになるように実行されることを特徴とする、請求項１に記載の貴金属の濃縮回収方法。
【請求項５】
前記段階１の銅含有物質及び金精鉱の混合重量比は、１：０．１〜１：２であることを特徴とする、請求項１に記載の貴金属の濃縮回収方法。
【請求項６】
前記段階２の熱処理温度は、６００℃〜９００℃であることを特徴とする、請求項１に記載の貴金属の濃縮回収方法。
【請求項７】
前記段階２の酸化焙焼は、回転炉または流動焙焼炉で行われ、大気雰囲気または酸素を投入して酸素雰囲気で実行されることを特徴とする、請求項１に記載の貴金属の濃縮回収方法。
【請求項８】
前記段階２の酸化焙焼は、破砕物の酸化焙焼時に発生される有害ガスを除去するために廃がス処理段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の貴金属の濃縮回収方法。
【請求項９】
前記段階３の溶融温度は、１３００℃〜１７００℃であることを特徴とする、請求項１に記載の貴金属の濃縮回収方法。
【請求項１０】
前記段階３は、前記酸化焙焼された混合物を溶融させ、発生されるスラグにホウ素化合物を投入する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の貴金属の濃縮回収方法。
【請求項１１】
前記段階３のホウ素化合物は、ホウ砂（Ｎａ２Ｂ４Ｏ７・１０Ｈ２Ｏ）、ホウ酸ナトリウム（Ｎａ２Ｂ４Ｏ７）、メタホウ酸ナトリウム（ＮａＢＯ２）及びその水和物からなる群のうち選択された１種以上であることを特徴とする、請求項１０に記載の貴金属の濃縮回収方法。
【請求項１２】
前記段階３のホウ素化合物の投入は、前記スラグ対比１０ｗｔ％〜５０ｗｔ％の重量比で投入されることを特徴とする、請求項１０に記載の貴金属の濃縮回収方法。
【請求項１３】
前記段階３のホウ素化合物の投入は、前記スラグ組成が、
シリカ（ＳｉＯ２）３０．８ｗｔ％〜５８．８ｗｔ％と、
アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）０．１ｗｔ％〜２０ｗｔ％と、
酸化鉄(II)（ＦｅＯ）７．８ｗｔ％〜２０．７ｗｔ％と、 
酸化鉄(III)（Ｆｅ２Ｏ３）９．３ｗｔ％〜２４．９ｗｔ％と、
酸化カルシウム（ＣａＯ）４．２ｗｔ％〜１０．９ｗｔ％と、
酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）１．２５ｗｔ％〜１０．７ｗｔ％と、
酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）８．３ｗｔ％〜２１．６ｗｔ％と、を含むように実行されることを特徴とする、請求項１０に記載の貴金属の濃縮回収方法。
【請求項１４】
前記段階４は、前記粗金属を５Ａ／ｃｍ２〜４０Ａ／ｃｍ２の電流密度で電解浸出することを特徴とする、請求項１に記載の貴金属の濃縮回収方法。
【請求項１５】
前記段階４の粗金属を電解浸出する段階において電解浸出時に陰極から銅を回収する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の貴金属の濃縮回収方法。
【請求項１６】
前記段階４は、前記電解浸出残渣を酸浸出して貴金属を回収することを特徴とする、請求項１に記載の貴金属の濃縮回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貴金属の濃縮回収方法に関し、より詳細には、銅含有物質及び金精鉱を同時に処理して２つの物質に含まれている貴金属を濃縮回収する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、金の製錬プロセスは、大部分青化製錬（シアン化  ｃｙａｎｉｄａｔｉｏｎ）を用い、青化物で金、銀を溶かし、亜鉛で沈澱させて回収する。しかしながら、湿式青化製錬の場合、青化物（ＮａＣＮ、ＫＣＮ）、亜鉛、酸化剤などの化学薬品を使用して様々な環境問題を引き起こすため、青化物の使用に対する規制または排出に対する規制が定められている国内では、青化製錬方法で金の製錬を行っていない。
【０００３】
一方、情報通信機器の発展速度が速くなるに応じてプリント回路基板のような産業廃棄物の発生量が急増しており、これによる環境汚染が社会問題として頭をもたげている。環境問題とは別に、前記のようなプリント回路基板などの廃棄物に含有されている貴金属は、先端産業の素材原料として付加価置が高いため、これを回収してリサイクルするのが資源の利用側面から非常に有用である。
【０００４】
廃モバイル機器、廃電子製品などのような情報通信機器に搭載されているプリント回路基板には、金、銀、白金、パラジウム、ロジウムのような貴金属だけでなく、銅、スズ、ニッケルのような有価金属が含まれている。回収対象の貴金属の含有量は、モバイル機器などの種類及び生産年度によって異なるが、大まかにプリント回路基板には、金が２４０〜４００ｇ／Ｔ、銀が２０００〜３０００ｇ／Ｔ、パラジウムが１０〜１００ｇ／Ｔ程度含有されており、銅は５〜１５ｗｔ％、ニッケルは０．１〜０．２ｗｔ％、スズは０．３〜０．７ｗｔ％程度含有されていることが知られている。したがって、前記プリント回路基板を活用して、金、銀、パラジウムなどの貴金属だけでなく、銅を回収する方法が盛んに研究されているが、まだ銅含有資源を用いて金精鉱中の金の純度を高めて回収する方法は、開示されていない。
【０００５】
これに関連する先行文献としては、大韓民国登録特許公報第１０−１５７０７８０号（公告日：２０１５年１１月２０日）に開示されている廃プリント回路基板を再生する無燃焼及び非シアン化物の方法がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明は、貴金属の濃度が非常に低いため、乾式還元方法としては、高純度貴金属の回収が困難な金精鉱を、銅含有物質を用いて製錬し、銅含有物質中の貴金属を濃縮して回収するとともに、銅を回収する方法を提供することにある。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、以上で言及した課題（など）に限定されず、言及されていないまた他の課題（など）は、以下の記載から当業者に明確に理解できるだろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記のような課題を達成するために、本発明の一態様は、銅含有物質を破砕し、金精鉱と混合した混合物を用意する段階（段階１）と、前記用意された混合物を熱処理して酸化焙焼する段階（段階２）と、前記酸化焙焼された混合物を溶融させてスラグと粗金属に分離回収する段階（段階３）と、前記粗金属を電解浸出して貴金属を電解浸出残渣に濃縮する段階（段階４）と、を含む、貴金属の濃縮回収方法を提供する。
【０００９】
一実施例において、前記貴金属は、金、銀、白金、パラジウム、及びロジウムからなる群から選択されたいずれか１つまたは２つ以上であり得る。
【００１０】
一実施例において、前記段階１の銅含有物質は、プリント回路基板、廃プリント回路基板、プリント回路基板の製造工程の副産物からなる群のうち選択された１種以上であり得る。
【００１１】
一実施例において、前記段階１の破砕は、前記銅含有物質が１ｍｍ〜１０ｍｍの粒子サイズになるように実行され得る。
【００１２】
一実施例において、前記段階１の銅含有物質及び金精鉱の混合重量比は、１：０．１〜１：２であり得る。
【００１３】
一実施例において、前記段階２の熱処理温度は、６００℃〜９００℃であり得る。
【００１４】
一実施例において、前記段階２の酸化焙焼は、回転炉または流動焙焼炉で行われ、大気雰囲気または酸素を投入して酸素雰囲気で実行され得る。
【００１５】
一実施例において、前記段階２の酸化焙焼は、破砕物の酸化焙焼時に発生される有害ガスを除去するために廃がス処理段階をさらに含み得る。
【００１６】
一実施例において、前記段階３の溶融温度は、１３００℃〜１７００℃であり得る。
【００１７】
一実施例において、前記段階３は、前記酸化焙焼された混合物を溶融させ、発生されるスラグにホウ素化合物を投入する段階をさらに含み得る。
【００１８】
一実施例において、前記段階３のホウ素化合物は、ホウ砂（Ｎａ２Ｂ４Ｏ７・１０Ｈ２Ｏ）、ホウ酸ナトリウム（Ｎａ２Ｂ４Ｏ７）、メタホウ酸ナトリウム（ＮａＢＯ２）及びその水和物からなる群のうち選択された１種以上であり得る。
【００１９】
一実施例において、前記段階３のホウ素化合物の投入は、前記スラグ対比１０ｗｔ％〜５０ｗｔ％の重量比で投入され得る。
【００２０】
一実施例において、前記段階３のホウ素化合物の投入は、前記スラグ組成が、シリカ（ＳｉＯ２）３０．８ｗｔ％〜５８．８ｗｔ％と、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）０．１ｗｔ％〜２０ｗｔ％と、酸化鉄（ＩＩ）（ＦｅＯ）７．８ｗｔ％〜２０．７ｗｔ％と、酸化鉄（ＩＩＩ）（Ｆｅ２Ｏ３）９．３ｗｔ％〜２４．９ｗｔ％と、酸化カルシウム（ＣａＯ）４．２ｗｔ％〜１０．９ｗｔ％と、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）１．２５ｗｔ％〜１０．７ｗｔ％と、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）８．３ｗｔ％〜２１．６ｗｔ％と、を含むように実行され得る。
【００２１】
一実施例において、前記段階４は、前記粗金属を５Ａ／ｃｍ２〜４０Ａ／ｃｍ２の電流密度で電解浸出することができる。
【００２２】
一実施例において、前記段階４の粗金属を電解浸出する段階において電解浸出時に陰極から銅を回収する段階をさらに含み得る。
【００２３】
一実施例において、前記段階４は、前記電解浸出残渣を酸浸出して貴金属を回収することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、金の純度が非常に低く、乾式製錬で金の回収が困難な金精鉱を使用して高純度の金を回収することができる。また、銅含有物質のうち使用済み携帯電話など廃電子製品のプリント回路基板を金精鉱とともに酸化焙焼して溶融し、銅のような有価金属と金をはじめとする貴金属を非常に効率的に濃縮して回収することができる。
【００２５】
したがって、金精鉱と使用済み携帯電話のプリント回路基板のように、金の含有量が非常に低い場合にも、効率的に、金のような貴金属を濃縮して回収し、同時に銅を回収することができるメリットを有する。
【００２６】
本発明の効果は、前記の効果に限定されるものではなく、本発明の詳細な説明または特許請求の範囲に記載された発明の構成から推論可能なすべての効果を含むものと理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例による貴金属の濃縮回収方法の工程を示した工程フローチャートである。
【図２】本発明の実施例による貴金属の濃縮回収方法による各工程段階の結果物を示した写真である。
【図３】本発明の実施例による貴金属の濃縮回収方法において電解浸出残渣の写真及び陰極に生成された銅電着物の写真である。
【図４】本発明の実施例による貴金属の濃縮回収方法において電解浸出残渣の写真及び陰極に生成された銅電着物の写真である。
【図５】本発明の実施例による貴金属の濃縮回収方法の他の一例を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下添付された図面を参照しながら、本発明による好ましい実施例を詳細に説明することにする。
【００２９】
本発明の利点及び特徴、そしてそれを達成する方法は、添付された図面と共に詳細に後述されている実施例を参照すると明確になるだろう。
【００３０】
しかしながら、本発明は、以下に開示される実施例によって限定されるものではなく、互いに異なる様々な形態で具現されるはずであり、単に本実施例は、本発明の開示が完全になるようにし、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者に発明のカテゴリを完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項のカテゴリによって定義されるだけである。
【００３１】
また、本発明を説明するにおいて、関連する公知技術などが本発明の要旨を曖昧にすることができると判断される場合、それに関する詳細な説明は省略することにする。
【００３２】
本発明の一態様は、
銅含有物質を破砕し、金精鉱と混合した混合物を用意する段階（段階１）（Ｓ１０）と、
前記用意された混合物を熱処理して酸化焙焼する段階（段階２）（Ｓ２０）と、
前記酸化焙焼された混合物を溶融させてスラグと粗金属に分離回収する段階（段階３）（Ｓ３０）と、
前記粗金属を電解浸出して貴金属を電解浸出残渣に濃縮する段階（段階４）（Ｓ４０）と、を含む、貴金属の濃縮回収方法を提供する。
【００３３】
以下、本発明の一態様による貴金属の濃縮回収方法について、各段階別に詳細に説明する。
【００３４】
本発明の一態様による貴金属の濃縮回収方法において、前記段階１（Ｓ１０）は、銅含有物質を破砕し、金精鉱と混合した混合物を用意する。
【００３５】
前記段階１の銅含有物質は、銅以外に鉄、ニッケル、スズ、鉛、アルミニウム、亜鉛などを含むことができ、金、銀、白金、パラジウム及びロジウムなどの貴金属を含み得る。
【００３６】
前記段階１の破砕は、ジョークラッシャー（ｊａｗ  ｃｒｕｓｈｅｒ）及びロールクラッシャー（ｒｏｌｌ  ｃｒｕｓｈｅｒ）などを介して実行され得る。
【００３７】
前記段階１の破砕は、前記銅含有物質が１ｍｍ〜１０ｍｍの粒子サイズになるように実行されることができ、好ましくは１ｍｍ〜５ｍｍの粒子サイズになるように実行され得る。前記銅含有物質の粒子サイズが１ｍｍ未満なら、銅含有物質を後続の処理プロセスに容易に使用されるようにすることにおいて過度な処理によってエネルギー無駄使いが発生する問題があり、前記銅含有物質の粒子サイズが１０ｍｍ超過なら、後続の段階において金精鉱と混合した後、熱処理時に非金属成分を十分に除去することができない問題が現れることができる。したがって、前記の銅含有物質粒子サイズの範囲になるように破砕することが好ましい。
【００３８】
前記段階１の銅含有物質は、プリント回路基板、廃プリント回路基板、プリント回路基板の製造工程の副産物からなる群のうち選択された１種以上であり得る。このとき、破砕は、先ず、プリント回路基板を切断してスクラップに製造することができる。
【００３９】
前記段階１の銅含有物質は、銅を含み、金、銀、白金、パラジウム及びロジウムの貴金属を含有し、非金属成分であるプラスチックを含み得るが、これに必ずしも限定されるものではない。
【００４０】
前記段階１は、銅含有物質と共に金精鉱を混合して、後続の処理プロセスを介して両物質に含まれている貴金属及び有価金属を回収することができるようにする。前記貴金属は、金、銀、白金、パラジウム及びロジウムなどであることができ、前記有価金属は、ニッケル、スズなどであり得る。
【００４１】
前記段階１の金精鉱は、粉末形態であることができ、粒子サイズが１０μｍ〜２００μｍであることが好ましい。前記の金精鉱の粒子サイズの範囲で後続の酸化焙焼及び溶融処理が容易になることができる。
【００４２】
前記段階１の金精鉱は、シリカ、酸化鉄、酸化カルシウムなどを含み得る。
【００４３】
前記段階１の銅含有物質及び金精鉱の混合重量比は、１：０．１〜１：２であることができ、好ましくは１：０．５〜１：２であり得る。前記混合重量比が１：０．１未満になるように混合される場合、後続の溶融段階において金精鉱に含有された金の濃縮効率が低下する恐れがあり、前記混合重量比が１：２超過になるように混合される場合、後続の酸化焙焼において金精鉱内の硫化物を容易に除去することができない恐れがある。したがって、前記の範囲で銅含有物質及び金精鉱の混合が実行されることが好ましい。
【００４４】
本発明の一態様による貴金属の濃縮回収方法において、前記段階２（Ｓ２０）は、前記用意された混合物を熱処理して酸化焙焼する。
【００４５】
前記金精鉱は、金の濃度が２００ｇ／Ｔ以下で非常に低く、高純度の金を回収するためには、金精鉱に含まれている硫化物を変化させるプロセスが必要である。
【００４６】
前記段階２の酸化焙焼は、金精鉱内の硫化物を酸化させ、二酸化硫黄（ＳＯ２）ガスで除去することができる。前記混合物内の硫黄成分が二酸化硫黄ガスで除去される場合、貴金属の回収率を大幅に増加させることができる。
【００４７】
前記段階２の酸化焙焼時の熱処理温度は、６００℃〜９００℃であることが好ましい。前記熱処理温度が６００℃未満の場合には、前記混合物内の硫黄の除去が不十分に行われる恐れがあり、混合物中の銅含有物質に含まれることができる揮発成分を除去するのに困難な問題がある。前記熱処理温度が９００℃超過の場合には、混合物が溶融され得るので、硫黄の除去が十分に行われることができない問題、後続段階において貴金属の濃縮回収が難しくなる問題が発生することができる。したがって、前記の温度範囲で酸化焙焼のための熱処理が実行されることが好ましい。
【００４８】
前記段階２の酸化焙焼は、回転炉または流動焙焼炉で実行されることができ、大気雰囲気及び酸素雰囲気で実行され得る。
【００４９】
前記段階２の酸化焙焼は、混合物から発生される有害ガスを除去するために、廃がス処理段階をさらに含み得る。前記廃がスは、二酸化硫黄が主成分であることができ、これを電気集塵機またはバッグフィルターを介して除去することができる。
【００５０】
本発明の一態様による貴金属の濃縮回収方法において、前記段階３（Ｓ３０）は、前記酸化焙焼された混合物を溶融させてスラグと粗金属に分離回収する。
【００５１】
前記段階３は、酸化焙焼された混合物を１３００℃〜１７００℃で加熱して溶融することができる。前記溶融温度が１３００℃未満の場合には、発生されるスラグを容易に分離することができない問題、混合物内の貴金属が粗金属に濃縮されることができない問題が発生することができ、前記溶融温度が１７００℃超過の場合には、混合物から貴金属を濃縮回収するのにおいて、過度なエネルギー無駄使いが発生する恐れがある。前記温度範囲で溶融する場合に、銅を主成分とする粗金属とＦｅＯ−ＳｉＯ２系スラグに容易に分離することができ、濃縮された粗金属に含まれた金の濃度は２００ｇ／Ｔ〜２０，０００ｇ／Ｔの範囲を有する。
【００５２】
前記段階３は、前記酸化焙焼された混合物を溶融させ、発生されるスラグにホウ素化合物を投入する段階をさらに含み得る。
【００５３】
前記段階３のホウ素化合物の投入は、前記スラグに含まれることができる貴金属をより効果的に分離することができるようにする。
【００５４】
前記段階３のホウ素化合物の投入は、大気雰囲気で実行されることが好ましい。
【００５５】
前記段階３のホウ素化合物は、ホウ砂（Ｎａ２Ｂ４Ｏ７・１０Ｈ２Ｏ）、ホウ酸ナトリウム（Ｎａ２Ｂ４Ｏ７）、メタホウ酸ナトリウム（ＮａＢＯ２）及びその水和物であることが好ましい。
【００５６】
前記段階３のホウ素化合物の投入は、前記生成されたスラグ対比１０ｗｔ％〜５０ｗｔ％に投入されることが好ましい。前記ホウ素化合物がスラグ対比１０ｗｔ％未満で投入されたら、スラグ内の含まれることができる貴金属を十分に分離することができない恐れがあり、前記ホウ素化合物がスラグ対比５０ｗｔ％超過して投入されたら、スラグの構造及び物理化学的特性が変化するので、スラグ内の含まれる貴金属の溶解度が減少する問題が発生することができる。したがって、前記の重量比でホウ素化合物が投入されることが好ましい。
【００５７】
前記段階３のホウ素化合物は、前記スラグが、シリカ（ＳｉＯ２）３０．８ｗｔ％〜５８．８ｗｔ％と、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）０．１ｗｔ％〜２０ｗｔ％と、酸化鉄(II)（ＦｅＯ）７．８ｗｔ％〜２０．７ｗｔ％と、酸化鉄(III)（Ｆｅ２Ｏ３）９．３ｗｔ％〜２４．９ｗｔ％と、酸化カルシウム（ＣａＯ）４．２ｗｔ％〜１０．９ｗｔ％と、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）１．２５ｗｔ％〜１０．７ｗｔ％と、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）８．３ｗｔ％〜２１．６ｗｔ％と、を含むように投入され得る。
【００５８】
前記段階３のホウ素化合物の投入は、銅含有物質に含まれることができるシリカ、アルミナと、金精鉱に含まれることができる酸化鉄（ＦｅＯ）及びシリカの含有量に応じて投入する含有量の比率が決定され得る。
【００５９】
前記段階３のホウ素化合物の投入後、１３００℃〜１５００℃の温度で１〜８時間熱処理を通じた沈澱プロセスをさらに実行することによって、スラグ内に含まれることができる貴金属を容易に分離するようにする。
【００６０】
前記段階３のホウ素化合物の投入後、分離されたスラグは、含まれている金の含有量が３ｐｐｍ未満、銀の含有量が２．５ｐｐｍ未満であり得る。
【００６１】
本発明の一態様による貴金属の濃縮回収方法において、前記段階４（Ｓ４０）は、前記粗金属を電解浸出しで貴金属を電解浸出残渣に濃縮する。
【００６２】
前記段階４は、前記粗金属からなる陽極；陰極；及び電解質；を備えて電解浸出する段階を通して実行され得る。
【００６３】
前記段階４の電解浸出時、粗金属内の銅成分が分離されて陰極に電着され得る。
【００６４】
前記段階４の粗金属を電解浸出する段階において、電解浸出時に陰極から銅を回収する段階をさらに含み得る。
【００６５】
前記段階４の電解浸出時、陽極電流密度は５Ａ／ｃｍ２〜４０Ａ／ｃｍ２であることが好ましい。前記電流密度が５Ａ／ｃｍ２未満の場合には、粗金属の溶解速度が低く、長時間電解を実行すべきである問題があり、前記電流密度が４０Ａ／ｃｍ２超過の場合には、過度な電流が印加されて溶解効率の低下及び急激な電圧上昇による反応中断の問題が発生され得る。したがって、前記の陽極電流密度範囲で電解浸出が実行されることが好ましい。
【００６６】
前記段階４の電解浸出を介して銅含有物質に含まれている多量の銅を陰極から回収することができ、混合物に含まれた金をはじめとする各種貴金属は、電解浸出残渣（陽極スライム（Ａｎｏｄｅ  Ｓｌｉｍｅ））に濃縮されて形成され得る。前記貴金属は、金、銀、白金、パラジウムまたはロジウムからなる群のうち選択された１種以上であり得る。
【００６７】
前記段階４の電解浸出を介して形成された電解浸出残渣（陽極スライム）を過酸化水素のような還元剤雰囲気で２ｍｏｌ／Ｌ〜５ｍｏｌ／Ｌ濃度の硫酸などで酸溶解して、貴金属のみを固相で残し、銅を含むその他の金属を溶解分離することができる。前記形成された貴金属固相を再び３ｍｏｌ／Ｌ〜６ｍｏｌ／Ｌ濃度の塩酸溶液で溶解して、貴金属成分のうち、銀を塩化銀（ＡｇＣｌ）形態の固相に沈澱分離することができ、溶解された金などの貴金属を含む溶液に二価鉄イオンを投入して還元析出させ、９９％以上の純度で回収することができる。
【実施例】
【００６８】
以下、実施例及び実験例によって本発明をより詳細に説明しようとする。但し、下記の実施例及び実験例は、本発明を例示するためのものであるだけであり、本発明の範囲がこれらのみに限定されるものではない。
【００６９】
＜実施例１＞使用済み携帯電話のプリント回路基板を用いた貴金属の回収
段階１：銅含有物質で切断した使用済み携帯電話スクラップを１〜１０ｍｍのサイズで破砕物を用意した。次に、商用で販売されている金精鉱（１００μｍ、２００ｐｐｍ）を用意して、前記破砕物１００重量部に対して２００重量部に混合した。
【００７０】
段階２：前記混合物を流動焙焼炉に配置し、酸素を投入しながら９００℃に加熱して酸化焙焼を実施した。
【００７１】
段階３：酸化焙焼された混合物を再び１４００℃に加熱して製錬（ｓｍｅｌｔｉｎｇ）し、スラグが形成されることを確認した後に、粗金属とスラグを分離して回収した。
【００７２】
段階４：前記粗金属を四角の陽極形態で加工した後、陰極としてステンレス鋼板、電解液として１ｍｏｌ／Ｌの硫酸が入ったパイレックス（ｐｙｒｅｘ）電解槽からＤＣ電源供給機で１０ｍＡ／ｃｍ２の定電流を印加して電解浸出し、陽極電解浸出残渣に初期含有量対比４倍以上に貴金属を濃縮し、陰極では、９０％以上の純度で粉末状の銅を回収した。
【００７３】
以後に、貴金属が濃縮された電解浸出残渣は、Ｈ２Ｏ２を含有した４ｍｏｌ／Ｌの硫酸を用いて８０℃で溶解した後、貴金属のみを固相に残し、銅を含むその他の金属はすべて溶解分離した。貴金属が電解浸出残渣の含有量対比３倍程度に濃縮された硫酸浸出残渣を再び酸化剤として塩素を注入した５ｍｏｌ／Ｌの塩酸溶液で溶解して、銀はＡｇＣｌで沈澱分離し、溶解された金はＦｅ２＋イオンで還元析出させ、９９％以上の純度で回収した。
【００７４】
＜実験例１＞貴金属の濃縮確認及び銅の回収
図２は、本発明の実施例による使用済み携帯電話のプリント回路基板を用いた貴金属の濃縮回収方法による各工程段階の結果物を示した写真である。
【００７５】
図２を参照すると、使用済み携帯電話のプリント回路基板の破砕物と金精鉱を混合した後に、酸化焙焼した後に、高温で溶融する場合にスラグと金属に分離されることを確認した。
【００７６】
前記分離された金属を粗金属にして電解浸出する場合、陽極電解浸出残渣に貴金属を濃縮し、同時に９０％以上純度の銅を陰極から付随的に回収することができた。
【００７７】
【表１】
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【００７８】
ここで、上記表中の１）は、ＩＣＰ分析から計算された電解液内の金属成分の総量、上記表中の２）は、溶解された陽極を１００％として見るとき、該当金属が各物質別に分配された比率、上記表中の３）は、各物質内で貴金属が占める含有量をそれぞれ示す。
【００７９】
前記表１は、電解浸出時に、陽極、陽極電解浸出残渣及び陰極に物質別の分配様相を示したものである。
【００８０】
表１を参照すると、電解浸出残渣において貴金属が４．３４％で含有されていることを確認することができ、陰極電着物に銅が多量に回収されることを確認した。
【００８１】
図３及び図４は、本発明の実施例による使用済み携帯電話のプリント回路基板を用いた貴金属の濃縮回収方法において電解浸出残渣の写真及び陰極に生成された銅電着物の写真である。
【００８２】
図面を参照して、陰極から銅が回収され、銅電着物を形成したものと確認した。
【００８３】
【表２】
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【００８４】
前記表２は、電解浸出残渣の硫酸溶解による貴金属の濃縮を示したものである。
【００８５】
表２を参照すると、３．０Ｍの硫酸で金と銀を含む貴金属をそれぞれ１８．４４ｍｇと２．６２ｍｇに濃縮して９．６２％の品位を示した。
【００８６】
＜実施例ｉ＞貴金属の回収／ホウ砂１９．５２ｗｔ％
段階３：前記実施例１の段階２で、酸化焙焼処理された混合物を１４００℃で熱処理して溶融物及びスラグが形成されることを確認した後、ホウ砂を前記スラグ含有量対比１９．５２ｗｔ％となるように添加した。次に、１３００℃の温度で４時間処理した後、スラグ及び粗金属を分離した。
【００８７】
＜実施例ｉｉ＞貴金属の回収／ホウ砂３１．３２ｗｔ％
前記実施例ｉで、段階３のホウ砂投入量をスラグ含有量対比３１．３２ｗｔ％としたことを除いて、前記実施例ｉと同様に実行してスラグ及び粗金属を分離した。
【００８８】
＜実施例ｉｉｉ＞貴金属の回収／ホウ砂４６．００ｗｔ％
前記実施例ｉで、段階３のホウ砂投入量をスラグ含有量対比４６．００ｗｔ％としたことを除いて、前記実施例ｉと同様に実行してスラグ及び粗金属を分離した。
【００８９】
＜比較例ｉ＞貴金属の回収／ホウ砂８．４５ｗｔ％
前記実施例ｉで、段階３のホウ砂投入量をスラグ含有量対比８．４５ｗｔ％としたことを除いて、前記実施例ｉと同様に実行してスラグ及び粗金属を分離した。
【００９０】
＜実験例ｉ＞スラグの組成分析結果
前記実施例ｉ〜ｉｉｉ及び比較例ｉで分離されたスラグの各成分の含有量（ｗｔ％）を２４±３℃の温度、２９±７％の相対湿度でＩＣＰ−ＯＥＳを介して測定し、その結果を表３に示した。
【００９１】
【表３】
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【００９２】
また、実施例ｉ及び比較例ｉのスラグ及び粗金属内の貴金属の含有量（ｍｇ／ｋｇ）も前記と同様な方法で測定し、これを表４に示した。
【００９３】
【表４】
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【００９４】
表４を参照すると、ホウ砂が全体スラグ対比８．４５ｗｔ％投入された比較例ｉの場合には、貴金属が比較的スラグ内に偏っていることが確認できた。一方、ホウ砂が全体スラグ対比１９．５２ｗｔ％投入された実施例ｉでは、スラグ内の金の含有量が２．８０ｐｐｍ。銀の含有量が２．１４ｐｐｍを示し、粗金属では、金及び銀の含有量がそれぞれ１３．２ｐｐｍ及び２７．９ｐｐｍであることを確認した。したがって、ホウ砂を前記実施例の重量比で投入することにより、貴金属をスラグから容易に分離させることができることを確認した。
【００９５】
したがって、本発明による銅含有物質を用いた貴金属の濃縮回収方法は、低純度によって高純度で貴金属の回収が困難な金精鉱を使用して、銅含有物質を回収することができるだけでなく、製錬して回収される貴金属の純度を大幅に増加させることによって、銅だけでなく、金、銀、白金、パラジウム及びロジウムである貴金属の回収効率を大幅に増加させることができる。従来の乾式製錬で有価金属及び貴金属の回収が困難な金精鉱及び銅含有物質を用いた新しい貴金属の回収方法を提供することができる。
【００９６】
今まで本発明の一態様による貴金属の濃縮回収方法に関する具体的な実施例について説明したが、本発明の範囲から逸脱しない限度内では、様々な実施変形が可能であることは自明である。
【００９７】
それゆえに、本発明の範囲は、説明された実施例に限定されて伝わってはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等なものによって定めらなければならない。
【００９８】
すなわち、前述された実施例は、すべての面で例示的なものであり、限定的なものではないことと理解されるべきであり、本発明の範囲は、詳細な説明よりも後述される特許請求の範囲によって示され、その特許請求の範囲の意味及び範囲そしてその等価概念から導き出されるすべての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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